电梯的电气系统

    电梯电气系统由主回路系统和控制系统两部分组成。传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。电梯采用PLC-变频器控制，具有控制准确、调试方便、运行稳定、电路简单等特点。PLC控制型电梯，其核心是一台PLC。目前电梯设计使用可编程控制器(PLC)，要求控制系统能进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘客所处层数，判定轿厢运行方向，保证轿厢平层时减速，将轿厢停在选定的楼层上；同时根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门；另外在轿厢内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。    电梯专用变频器是中小功率变频器中的高端产品，尽管我国是世界第一电梯制造大国，但电梯的核心部件电梯专用变频器却被国外品牌所垄断，究其技术方面的原因主要是两个：    a．针对电梯特性的专门控制算法需要在长期生产实践中积累完善；    b．电梯变频器软件系统是一个庞大的复杂实时混杂型( Hybrid)软件系统，开发稳定成熟的电梯变频器软件是一个严峻的工程挑战。    ①主回路    采用变频器控制笼型异步电动机完成仿真电梯的上行、下行、停层减速和平层过程中对曳引电动机的变频控制。电梯一次完整的运行过程，就是曳引电动机从启动、匀速运行到减速停车的过程。当正转（或反转）及快速信号有效时，电动机开始从0Hz到50Hz启动，启动时间在3s左右，然后维持50Hz的速度一直运行，完成启动及运行段的工作；当停层减速信号到来时，PLC撤销快速信号，同时输出慢速信号，慢速爬行输出频率为6Hz，从50Hz到6Hz的减速过程在3s之内完成，当达到6Hz的速度后，在此速度爬行；当平层信号到来时，PLC撤掉正转（或反转）信号及慢速爬行信号，电动机从6Hz减速到0Hz，同时通过PLC控制抱闸及自动开门，完成完整的一个运行过程。电梯运行曲线见图2-6。
    图2-6    电梯运行曲线    ②电梯主控制电路及其工作原理    控制回路采用PLC控制，PLC配置灵活，除主机单元外，还可以扩展I/O模块、A/D模块、D/A模块和其他特殊功能模块。电梯中的曳引电动机的运行直接由变频器控制，变频器的输入控制信号由PLC提供。电路中，电动机作为终端设备给电梯提供驱动能力，同时是变频器的执行机构；变频器是中间设备，在电路中起上传下达的作用，其作用是根据PLC输出的指令要求来控制主机、门机及旋转编码器，然后又将执行结果反馈给PLC; PLC既是人与电梯的接口，又是电梯控制部分的核心，其作用是接收乘客输入的开关指令，然后将该命令传送给变频器。PLC采集和处理电梯的内外呼唤信号、变频器状态信号、井道信号、开／关门信号等，通过逻辑运算，形成变频器运行必须的控制信号（如正转和反转信号、快速和慢速信号、停止信号等）以及楼层显示信号、方向信号、门机构驱动信号等，实现对电梯的有序控制，电梯控制系统结构方框图见图2-7。
    图2-7    电梯控制系统结构方框图